CN103472797B - 一种通讯效率高的风电振动状态监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通讯效率高的风电振动状态监测系统，包括：至少一个安装在风电机组上的数据采集终端，用于采集并处理在线状态监测传感器检测的风电机组状态数据，对数据进行处理、分析和故障诊断，通过显示屏实时显示数据及处理过程，并将数据存储在本地数据库中；监控中心服务器，与数据采集终端通过Socket或直接访问方式进行通讯，用于存储各数据采集终端的历史监测数据以及对历史监测数据和对数据采集终端实时监测数据进行综合分析诊断，并给出诊断结果。与现有技术相比，本发明具有有效避免了网络拥堵，提高了风电机组的状态监测效率，降低了监测的强度等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种风电振动状态监测系统，尤其是涉及一种通讯效率高的风电振动状态监测系统。
背景技术
风力发电机组发电量的多少与其运行时间直接相关，因而保证风电机组的正常运行对于提升风电经济效益起着至关重要的作用。目前大型风电机组上基本都配备了状态监测，例如中国专利号为ZL200920048967.1公开了一种风电场综合监控系统，其监测精度高以及数据量极大，这可能造成监测网络的拥堵，监测中心不能有效的监测各个机组的运行情况。这就要求风电机组数据采集终端和监测中心服务器之间的通讯非常大的吞吐率，而机组出现故障概率一般较小，大带宽的通讯网络利用率低，通讯设备的工作效率低，造成资源的浪费。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种通讯效率高的风电振动状态监测系统，通过合理安排网络访问数据，有效避免了网络拥堵，提高了风电机组的状态监测效率，降低了监测的强度，通过迅速监测故障从而避免事故和损坏发生。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种通讯效率高的风电振动状态监测系统，其特征在于，包括：
至少一个安装在风电机组上的数据采集终端，用于采集并处理在线状态监测传感器检测的风电机组状态数据，对数据进行处理、分析和故障诊断，通过显示屏实时显示数据及处理过程，并将数据存储在本地数据库中；
监控中心服务器，与数据采集终端通过Socket或直接访问方式进行通讯，用于存储各数据采集终端的历史监测数据以及对历史监测数据和对数据采集终端实时监测数据进行综合分析诊断，并给出诊断结果。
所述的Socket通讯用于命令和实时数据的收发，直接访问方式用于从数据采集终端的本地数据库读取可疑数据。
所述的命令和实时数据包括：
监控中心服务器处于激活状态的信号，用于通知数据采集终端此刻监控中心服务器处于正常运转的状态，数据采集终端可向服务器发送各种命令和信号，若监控中心服务器未发送该信号，则认为监控中心服务器未处于激活状态，数据采集终端不向外发送任何数据；
监控中心服务器请求实时数据信号，用于启动监控中心服务器在线监测相应数据采集终端所在的风机机组运行状态；
监控中心服务器终止实时数据信号，用来关闭对相应数据采集终端的实时数据请求；
数据采集终端运行状态信号，用来向监控中心服务器发送可疑数据时间点和故障值，告知监控中心服务器此刻数据采集终端所在的风机的运行情况，监控中心服务器将接收到的异常状态信号加入到访问队列。
所述的可疑数据为：经过数据采集终端的数据分析和处理后，诊断出该数据段存在异常，将异常点前5分钟和后5分钟的数据作为可疑数据。
所述的可疑数据存储在数据采集终端的本地数据库中。
所述的监控中心服务器通过FIFO方式建立所有数据采集终端产生可疑数据时间点的访问队列，并根据访问队列依此访问对应数据采集终端的本地数据库，将对应时间点的可疑数据进行读取。
所述的在线状态监测传感器为安装在风电机组的振动传感器组。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
通过数据采集终端实现对可疑数据的提取和存储，将实时数据和可疑数据(历史数据)分开发送，合理安排网络访问数据，有效避免了网络拥堵，提高了风电机组的状态监测效率，降低了监测的强度，通过迅速监测故障从而避免事故和损坏发生。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明Socket通讯原理的示意图；
图3为本发明监控中心服务器与数据采集终端的实时数据通讯的示意图；
图4为本发明监控中心服务器接收数据采集终端状态信号的示意图；
图5为本发明监控中心服务器直接访问数据采集终端本地数据库的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，通讯效率高的风电振动状态监测系统，包括：
多个安装在风电机组上的数据采集终端1，用于采集并处理振动传感器组检测的振动传感数据，并对数据进过处理、分析和故障诊断，实现在其显示屏显示实时数据及处理的过程，在其本地数据库的数据存储以及与监控中心服务器2的通讯；
监控中心服务器2，用于长时间存储各数据采集终端1的历史监测数据以及对历史监测数据和对数据采集终端1实时监测数据进行综合分析诊断，并给出诊断结果。
监控中心服务器2启动后开启ServerSocket固定端口监听，监听来自所有数据采集终端1的状态信号，同时向各个数据采集终端1发送监控中心服务器激活信号；数据采集终端1启动后开启ServerSocket固定端口监听，监听来自监控中心服务器2的数据请求与终止及监控中心服务器激活信号。
数据采集终端1处理后的实时数据存放在缓存中，可疑数据存储在数据采集终端1的本地数据库中。数据采集终端1与监控中心服务器2之间通过有线或者无线网络连接。实时数据和各种命令信号通过Socket通讯，可疑数据通过监控中心服务器2直接访问数据采集终端1的数据库读取。
如图2所示，Socket通讯原理示意图。本图给出了Socket通讯过程，首先ServerSocket端创建监听，等待请求；然后，Socket端，创建套接字，向ServerSocket端发送请求；此时，两端建立连接，进行通讯；最后，完成通讯，Socket关闭套接字，ServerSocket端继续等待请求。
本发明的所有Socket通讯均同上述流程。
如图3所示，监控中心服务器2与数据采集终端1的实时数据通讯。由于Socket通讯的非对称性，数据采集终端1先建立监听，监控中心服务器2再发送请求，该通讯过程才能完成。
数据采集终端1步骤：
1、数据采集终端1启动后开启ServerSocket监听；
2、接收监控中心服务器激活信号，可以判断监控中心服务器2是否正常运行；
3、接收到RealTimeXXXX信号，数据采集终端1将缓存中的实时数据发送到监控中心服务器XXXX端口，在这个过程中如果在设定时间内没有收到监控中心服务器激活信号，则数据采集终端1自动停止实时数据发送；
4、接收到ByeBye信号，数据采集终端1停止发送缓存中的实时数据。
监控中心服务器端步骤：
1、监控中心服务器2开启后，定时循环向数据采集终端1发送激活信号直至监控中心服务器2关闭，此过程中，数据采集终端1可能未启动或者存在网络问题；
2、在数据采集终端1可能未启动或者存在网络问题之外，监控中心服务器2可向数据采集终端1发送RealTimeXXXX发送实时数据请求，同时开启端口号为XXXX的ServerSocket监听，用来接收数据采集终端1发送过来的实时数据；
3、监控中心服务器2可在请求实时数据后的任何时刻发送ByeBye信号，以终止该数据采集终端1的实时数据请求，同时关闭XXXX端口的监听；
4、实时数据请求过程完成。
如图4所示，监控中心服务器2接收数据采集终端1状态信号。该过程的步骤如下
1、监控中心服务器2启动后，随即开启固定端口的ServerSocket监听；
2、数据采集终端1在判断监控中心服务器2正常运行之后，根据数据采集终端1的运行情况，向监控中心服务器2发送数据采集终端1的状态信号，如果处于正常停机或者运行状态下，向监控中心服务器2发送正常信号，如果监测数据异常，数据将及时存储在本地数据库，根据数据采集终端1的数据处理结果，向监控中心服务器2发送异常信号，包括可疑数据时间点和故障值；
3、监控中心服务器2接收到异常信号后，将异常信号加入到访问队列。
如图5所示，监控中心服务器2直接访问数据采集终端1数据库。该过程是本发明的第二种数据通讯方式，其步骤如下：
1、根据监控中心服务器2监听接收到的异常信号的访问队列，监控中心服务器2根据网络情况，从队列中读取时间点，根据数据采集终端IP，直接读取数据采集终端1该时间点对应的数据；
2、将读取的数据存储在监控中心服务器2的数据库中。
Claims (5)
1.一种通讯效率高的风电振动状态监测系统，其特征在于，包括：
至少一个安装在风电机组上的数据采集终端，用于采集并处理在线状态监测传感器检测的风电机组状态数据，对数据进行处理、分析和故障诊断，通过显示屏实时显示数据及处理过程，并将数据存储在本地数据库中；
监控中心服务器，与数据采集终端通过Socket或直接访问方式进行通讯，用于存储各数据采集终端的历史监测数据以及对历史监测数据和对数据采集终端实时监测数据进行综合分析诊断，并给出诊断结果；
所述的Socket通讯用于命令和实时数据的收发，直接访问方式用于从数据采集终端的本地数据库读取可疑数据；
所述的命令和实时数据包括：
监控中心服务器处于激活状态的信号，用于通知数据采集终端此刻监控中心服务器处于正常运转的状态，数据采集终端可向服务器发送各种命令和信号，若监控中心服务器未发送该信号，则认为监控中心服务器未处于激活状态，数据采集终端不向外发送任何数据；
监控中心服务器请求实时数据信号，用于启动监控中心服务器在线监测相应数据采集终端所在的风机机组运行状态；
监控中心服务器终止实时数据信号，用来关闭对相应数据采集终端的实时数据请求；
数据采集终端运行状态信号，用来向监控中心服务器发送可疑数据时间点和故障值，告知监控中心服务器此刻数据采集终端所在的风机的运行情况，监控中心服务器将接收到的异常状态信号加入到访问队列。
2.根据权利要求1所述的一种通讯效率高的风电振动状态监测系统，其特征在于，所述的可疑数据为：经过数据采集终端的数据分析和处理后，诊断出数据存在异常，将异常点前5分钟和后5分钟的数据作为可疑数据。
3.根据权利要求2所述的一种通讯效率高的风电振动状态监测系统，其特征在于，所述的可疑数据存储在数据采集终端的本地数据库中。
4.根据权利要求3所述的一种通讯效率高的风电振动状态监测系统，其特征在于，所述的监控中心服务器通过FIFO方式建立所有数据采集终端产生可疑数据时间点的访问队列，并根据访问队列依次访问对应数据采集终端的本地数据库，将对应时间点的可疑数据进行读取。
5.根据权利要求1所述的一种通讯效率高的风电振动状态监测系统，其特征在于，所述的在线状态监测传感器为安装在风电机组的振动传感器组。
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